地梨、地苹果、洋芋、金地蛋……你知道这些都是什么农作物吗?它们有个共同的名字,就是土豆,学名马铃薯。广为人知的马铃薯其实是世界公认的“四大主粮”之一;我国马铃薯种植面积世界第一,单产却只排在第93位;粗放的种植方式,已导致我国马铃薯因病毒积累而代代退化。
马铃薯(图片来源:昵图网)
马铃薯是我们生活中的常见食物,可是很多人并不知道马铃薯是“世界公认的最伟大的食物之一”。你所熟悉的马铃薯,其实很陌生。
马铃薯的主粮之路(图片来源:人民日报 刘念 绘)
马铃薯是蔬菜更是主粮
快餐店里的土豆泥,家庭餐桌上的炒土豆丝和土豆烧牛肉,超市货架上的小零食薯片,都是以土豆为原材料之一制成的食品,这些“配食”丰富了我们的饮食结构,深受大家喜欢。其实,马铃薯最初进入人们的生活,是作为一种重要的主粮和蔬菜兼用作物,而在西方,作为主粮,马铃薯有着几百年的种植传统,从16世纪引入欧洲,因其易种植,产量高,很快成为了欧洲人餐桌上的宠儿,果腹的必备。
能够作为主粮,是因为马铃薯能够为人体提供全面的营养成分,100克马铃薯中所含丰富的钙、磷、铁、硫胺素等,几乎兼有粮食、果蔬里所有营养成分,被誉为人类的“第二面包”。
目前,全球马铃薯有1000多个品种。在西方发达国家,马铃薯是专门品种专门用途,利用现代科技可以延长马铃薯的产业链,马铃薯全粉加工为压缩饼干、高档面包,工业可做变性淀粉,并广泛应用于食品、化妆品、石油、化工、医疗、钢铁制造等行业。
联合国粮农组织早已将马铃薯、小麦、玉米、水稻列为四大主粮,在种植面积、科研投入上给予主粮地位的保证。而中国目前在观念上还是把马铃薯作为蔬菜的一种,在国家发改委2009年公布的《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划(2009~2020年)》中,提出到2020年粮食产能比现在要增加1000亿斤的目标,但是忽略了增产潜力比玉米、小麦、水稻更大的马铃薯。
育种过程繁复茎尖脱毒是基础
深秋,内蒙古自治区乌兰察布市商都县,在国家马铃薯工程技术研究中心依托的希森马铃薯产业集团有限公司的育种基地,清晨5点,薯农们就已经开始忙碌地收土豆了,由机器从地里翻刨土豆。一望无际的大田里,经过大型拖拉机的翻刨,土豆便从泥土里露出来,薯农们只需沿着地垄的直线捡拾即可。
“我们这里马铃薯的播种、灌溉都是大规模机械化作业,因为马铃薯的收获机对果实的破损率较高,目前还是采用人工收获的方式。”商都基地负责人刘文学告诉记者。据了解,现场的薯农大部分来自山东,他们自家也种植土豆,每到马铃薯收获的季节,他们便来到内蒙古育繁基地,基地按收捡的袋数付给他们工资。
仔细看看这些“新鲜出土”的土豆,个头如成人拳头般大小,和我们在菜场、超市看到的土豆别无二致,但这些可不是作为蔬菜直接食用的土豆,它们其实是土豆的种子。
北京市延庆县,这里有希森马铃薯产业集团有限公司建立的30多万平方米的马铃薯育种基地,也是全球最大的马铃薯种质资源库,在这里,记者见识到了马铃薯育种过程的繁复与艰辛。
先选择优质的父本、母本,进行人工授粉;授粉后的马铃薯结出龙眼大的浆果里有几百粒比芝麻还小的“籽”,需要用牙签小心翼翼地把它们一粒粒拨出来,用人工手段刺激它提前结束原本两年的休眠期,种在不同的花盆里让它们当年出苗;生长期满,从花盆里挖出鸡蛋大小的马铃薯。
选育出好品种之后的下一步工作是茎尖脱毒,这是大规模扩繁的基础。马铃薯的“毒”虽然对人体健康没有什么影响,但是它会阻碍自身的叶片生长,影响光合作用,进而导致低产。在40倍显微镜下,要把茎尖剥离到试管瓶中的营养基里培养半年才能长成苗子;对长成的苗子,进行病毒检测确定不含病毒后,再截成几段,一半进行组培,一半备份。由于担心在茎尖剥离脱毒的过程中发生变异,所以组培后的种苗还要先试种,确定它没有变异后,才能进行大量组培。
在这一过程中,这些原原种(G0),按照制药企业无菌标准的要求,经过组培育苗车间、人工智能气候室、日光土培车间和无土栽培防蚜大棚,得出来的原种(G1)才能送到大田继续种植,经过一年的扩繁,得到的二代种薯(G2),就是能够卖给薯农的马铃薯种子了。而大田育种对气候也有一定的要求:海拔在1300米以上,以阻碍蚜虫侵袭,昼夜温差大、光照强、年降水量在200毫米左右,内蒙古商都县,恰恰满足这些要求。
增产潜力巨大脱毒种薯推广是关键
我国马铃薯种植面积达到8000多万亩,为世界第一,但平均亩产960公斤,单产水平仅列93位,远远低于世界平均水平(3吨左右)。相比玉米、小麦、水稻在气候、水肥条件上的制约条件,马铃薯的增产潜力巨大。而我国马铃薯产业要发展,脱毒马铃薯种薯是关键。
中国马铃薯工程技术研究中心主任孙慧生介绍,长期以来,我国大部分地区一直采用传统粗放的自留薯种的
种植方式,因病毒积累传播导致马铃薯代代退化,产量和品质都难以提高。早在60多年前,荷兰、美国、加拿大等国家就用脱毒技术生产马铃薯种薯,产量和品质都保持在较高水平。我国一方面缺少有自主知识产权的好品种,用的大多是国外淘汰的老品种;另一方面,脱毒马铃薯种薯的推广利用率不足10%。换言之,我国8000万亩马铃薯种植面积中,有7000多万亩长期处于低产状态,潜在产能被严重浪费,品质也呈逐年退化趋势。
希森马铃薯集团是我国目前最大的种薯繁育企业,2001年开始投入马铃薯的育种研究。12年来,已经培育出18个抗旱抗病的优质高产马铃薯新品种,其产量和品质均超过洋品种,其中“希森3号”、“希森4号”已经通过国审,并已在山东、黑龙江、广东、广西、福建等地大面积种植,在山东省首届“土豆大王”大赛中,经过专家的严格测产,最高产量达到5762.8公斤,亩产普遍达到3~4吨。
马铃薯产业发展呼唤国家政策扶持
种子是农业之母,目前我国进行良种补贴政策,就是为了推广高产抗病的优质品种,以确保农作物的稳产、高产。
希森马铃薯集团董事长梁希森,谈起自己这十几年来的马铃薯育种经历,可谓“痛并快乐着”。他说,资金始终是一个问题。12年来他一共投入了30多亿元进行马铃薯种薯研究,但育种就像是个无底洞,除了农业银行和信用联社,其他国有银行都向农业项目关上了大门。“马铃薯育种虽然风险大、周期长,但却是利国利民的大好事,国有银行为什么不支持?”梁希森不解地说。2012年冬天延庆突降80公分暴雪,把170个大棚压垮,正在生长的8000多万粒微型薯全部冻死,直接经济损失6000多万元,这更让梁希森雪上加霜。
从发达国家农业发展的经验来看,从农业这个产业特点出发,农业项目能立起来,需要前期大量的资金、人力、物力的支持,国家力量“扶上马,送一程”,是产业发展的关键一招。梁希森希望国家能在马铃薯主粮化推广中,对育种、使用良种给予补贴,分担企业进行科研和科研成果转化的压力。此外,他希望国家能从马铃薯作为主粮战略的高度,划定育种功能区,“马铃薯育种必须远离黄色的花,因为黄花吸引蚜虫,是马铃薯的天敌。育种功能区的划定有利于降低育种成本,得出的种子质量也纯。”梁希森说。而内蒙古民丰薯业有限公司总经理张国则希望国家建立适当的生产企业为主体的马铃薯商业储备,完善相应基础设施建设,加大对物流设施薄弱环节的投入。
主粮,是在生产和消费中占主要地位的粮食作物,它关系着国家的粮食安全。马铃薯的主粮之路已经走了很多年,还要再走多久呢?一颗好的种子将是马铃薯产业振兴的希望,而这颗种子已经埋在土里,等待破土的那一天。